Les principaux déterminants de l’augmentation des ventes de climatisation individuelle 

Le monde de l’énergie se doit de relever des défis considérables que sont notamment la lutte contre les changements climatiques et la raréfaction des réserves d’énergies conventionnelles face à une demande mondiale toujours tirée à la hausse.

Dans ce contexte, le bâtiment est considéré comme un secteur économique clé. Fortement consommateur d’énergie et émetteur de gaz à effet de serre , il est à ce titre un passage obligé vers un monde plus économe en énergie et moins carboné. De plus, le secteur du bâtiment présente un important potentiel de réduction des consommations et des émissions, notamment dû à l’existence de solutions techniques, nombreuses, variées, et matures. Le faible taux de renouvellement du parc impose de s’attaquer à la fois aux bâtiments neufs et au parc existant où les leviers d’action sont plus limités. Il suppose également que les choix réalisés dans le secteur du bâtiment ont des conséquences sur le long terme. Des progrès significatifs ont déjà été réalisés et la consommation énergétique unitaire moyenne de chauffage dans les logements s’est ainsi vue diminuer de 44 % entre 1973 et 2001 (ADEME, 2003). Ces résultats sont cependant à relativiser du fait de l’accroissement du parc de bâtiments, de l’augmentation de la surface moyenne occupée, d’une recherche accrue de confort, et de la hausse des consommations d’électricité spécifique (télécommunications, informatique…). La consommation unitaire moyenne des usages spécifiques de l’électricité a ainsi progressé de 89 %, entre 1973 et 2001 (ADEME, 2003). A l’échelle nationale, l’influence contradictoire de ces phénomènes se traduit par une augmentation annuelle de la consommation d’énergie finale associée au secteur du bâtiment d’environ 1 %.

Une grande incertitude concerne la diffusion de la climatisation individuelle (c’est-à-dire pièce par pièce) et son impact sur les consommations d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre. En effet, si cet usage est actuellement marginal en France et en Europe, l’exemple de la climatisation dans le secteur automobile a montré que sa généralisation était tout à fait envisageable. D’autre part, l’incertitude concernant la diffusion de la climatisation individuelle est accentuée par le phénomène du changement climatique : si les étés exceptionnels, tel que celui de 2003, devenaient la norme dans les prochaines décennies, alors la diffusion de la climatisation individuelle s’en trouverait très probablement amplifiée.

La problématique de la climatisation individuelle dans les contextes européen et français 

Description des appareils de climatisation individuelle 

Dans le secteur de la climatisation, le terme « individuel » s’utilise par opposition aux systèmes centralisés qui sont composés d’une unité de production de froid et d’un fluide pour distribuer l’énergie frigorifique aux différents endroits climatisés alors que les appareils de climatisation individuelle sont uniquement utilisés pour le refroidissement de la pièce dans laquelle ils sont installés. A l’instar de la Commission Européenne (2002) et du syndicat de fabricants Eurovent (2006), la valeur de 12 kW de puissance frigorifique est généralement retenue comme frontière entre ces deux types de climatisation. Les différents types de climatiseurs individuels fonctionnent tous sur le principe du cycle frigorifique. Un fluide frigorigène liquide entre en ébullition et s’évapore en absorbant la chaleur du fluide extérieur (l’air intérieur dans notre cas). Ce gaz (à basse pression et à basse température) est ensuite aspiré par le compresseur, ce qui va permettre d’élever sa pression et sa température. Après coup, ce gaz chaud cède sa chaleur au fluide extérieur dans le condenseur jusqu’à redevenir liquide. La différence de pression entre le condenseur et l’évaporateur nécessite d’insérer un détendeur (qui abaisse la pression) dans le circuit. Il existe quatre principaux types de climatiseurs individuels. Le climatiseur de type « split » (Figure 1.1) est constitué de deux éléments séparés, reliés par un tube où circule le fluide frigorigène. L’unité intérieure comprend un ventilateur, un évaporateur, des filtres à air ainsi que le dispositif de commande. L’unité extérieure renferme quant à elle le compresseur et le condenseur. Les climatiseurs de type «multi-split » (Figure 1.2) sont construits de façon identique mais sont composés de plusieurs unités intérieures (ce qui permet de climatiser plusieurs pièces). Les climatiseurs « fenêtres » (Figure 1.3) sont des climatiseurs monoblocs s’encastrant dans une paroi extérieure. Comme pour les appareils de type « split », l’évaporateur et son ventilateur sont à l’intérieur, le compresseur et le condenseur à l’extérieur. Enfin, les principaux climatiseurs mobiles sont de type « single duct » (Figure 1.4). Ces unités, dont le condenseur est raccordé à une gaine d’extraction, rejettent à l’extérieur l’air pris dans la pièce puis réchauffé au condenseur.

Une augmentation structurelle de l’usage de la climatisation individuelle 

Les situations européenne et française

Le marché européen
La climatisation individuelle est un besoin relativement récent en Europe mais en très forte augmentation : environ 3,5 millions d’unités ont été vendues en 2005 contre 1,6 millions en 1996 (120 % d’augmentation en 10 ans). En Europe, le taux de pénétration de la climatisation reste très faible par rapport à d’autres régions. Dans le secteur résidentiel par exemple, il est estimé à environ 5 %, contre 85 % au Japon et 65 % aux EtatsUnis. L’Italie, l’Espagne et la Grèce représentent à eux seuls 67 % du marché européen, la France avec 7 % se positionne derrière ces trois pays (Figure 1.6).

Les principaux déterminants de l’augmentation des ventes de climatisation individuelle 

Des appareils vendus à des prix de plus en plus abordables
Concernant les climatiseurs individuels, un véritable marché de masse s’est développé en Europe. La majorité des produits est fabriquée en Chine (environ 85%) puis vendue à bas prix en Europe. Les climatiseurs ont vu leur prix de vente se réduire significativement. A titre d’exemple, Adnot et al. (1999) estimaient le prix d’un appareil mobile de type « single duct » à 385 €1998/kW (frigorifique) soit environ 459 €2008, dix ans plus tard, Rivière et al. (2009) ne l’estiment plus qu’à 177 €2008/kW.

Des appareils dotés d’une fonctionnalité chauffage
Dans le contexte français, l’utilisation des appareils en mode chauffage contribue à l’augmentation des ventes. Ainsi, Clim’Info (2006) explique que la fonction « chauffage » bouleverse la saisonnalité des ventes et que celles des mois de septembre à décembre représentaient 30 % du volume annuel en 2005. Ce mode de chauffage bénéficiait d’ailleurs d’un crédit d’impôt jusqu’en 2009, date à laquelle la loi de finance a limité l’assiette de ce dernier, s’agissant des dépenses d’acquisition des pompes à chaleur, aux pompes à chaleur « autres que air/air ». Une fois installées, les pompes à chaleur air/air réversibles sont très susceptibles d’être utilisées en climatisation. C’est une des raisons qui a motivé l’exclusion des pompes à chaleur air/air du système de crédit d’impôt français. Le rapport en première lecture de l’Assemblée Nationale (2008) suite au projet de loi de finance 2009 mentionne en effet que celles-ci sont facilement réversibles et souvent utilisées pour la climatisation des logements ».

Une augmentation des attentes en matière de confort thermique
Les attentes des occupants en termes de confort, et plus particulièrement de confort thermique, s’accroissent. A l’image du secteur automobile où elle s’est imposée , la climatisation dans les bâtiments pourrait devenir en Europe un service ordinaire au même titre que le chauffage ou l’éclairage. C’est d’ailleurs en grande partie déjà le cas dans les bureaux et les magasins.

Conception et usage des bâtiments
Les pratiques de conception usuelles sont parfois à l’origine d’une augmentation des besoins de refroidissement dans les bâtiments. La multiplication des surfaces vitrées, l’impossibilité d’ouvrir les fenêtres, ou encore une inertie faible, sont par exemples des facteurs fortement susceptibles d’entraîner l’installation de systèmes de climatisation. D’autre part, le fort développement de l’usage d’équipements électriques (bureautique et éclairage notamment) a contribué à l’augmentation des apports internes et donc des besoins de refroidissement. Enfin, une isolation renforcée des bâtiments (nécessaire pour réduire les consommations de chauffage) peut piéger les apports de chaleur intérieurs et extérieurs, provoquant une détérioration importante de l’inconfort estival (Feldmann et Schwarzberg, 2009).

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Table des matières

INTRODUCTION GENERAL
CHAPITRE 1. FORMULATION DES OBJECTIFS DU TRAVAIL DE THESE ET DEVELOPPEMENT D’UNE METHODOLOGIE
INTRODUCTION
1.1 LA PROBLEMATIQUE DE LA CLIMATISATION INDIVIDUELLE DANS LES CONTEXTES EUROPEEN ET FRANÇAIS
1.1.1 DESCRIPTION DES APPAREILS DE CLIMATISATION INDIVIDUELLE
1.1.2 UNE AUGMENTATION STRUCTURELLE DE L’USAGE DE LA CLIMATISATION INDIVIDUELLE
1.1.3 DES IMPACTS ENERGETIQUES ET ENVIRONNEMENTAUX IMPORTANTS
1.1.4 PANORAMA DE SOLUTIONS PERMETTANT DE REDUIRE LES IMPACTS LIES A L’USAGE DE LA CLIMATISATION INDIVIDUELLE
1.1.5 CONTEXTE REGLEMENTAIRE CONCERNANT LA REDUCTION DES IMPACTS LIES AU CONFORT D’ETE INDIVIDUEL
1.1.6 CONCLUSIONS
1.2 L’EVALUATION DES PROGRAMMES D’ECONOMIES D’ENERGIE
1.2.1 TERMINOLOGIE ADOPTEE
1.2.2 L’EVALUATION DES ECONOMIES D’ENERGIE ENGENDREES PAR LES PROGRAMMES DE MDE
1.2.3 EVALUATION DE L’EFFICIENCE ECONOMIQUE DES PROGRAMMES DE MDE
1.2.4 CONCLUSIONS
1.3 FORMULATION DES OBJECTIFS ET DEVELOPPEMENT D’UNE METHODOLOGIE
1.3.1 FORMULATION DES OBJECTIFS
1.3.2 PRISE EN COMPTE DES SPECIFICITES LIEES A L’EVALUATION D’ACTIONS DE MDE RELATIVES AU CONFORT D’ETE
1.3.3 CONCLUSION : METHODOLOGIE DEVELOPPEE
CHAPITRE 2. MONETISATION DE L’INCONFORT ET DES EXTERNALITES
TABLE DES MATIERES
INTRODUCTION
2.1 ANALYSE DES METHODES D’EVALUATION DU CONFORT THERMIQUE DANS LES BATIMENTS CLIMATISES ET NON CLIMATISES
2.1.1 PRESENTATION DES PHENOMENES REGISSANT LE CONFORT THERMIQUE
2.1.2 PRESENTATION DE L’APPROCHE ANALYTIQUE
2.1.3 L’APPROCHE ADAPTATIVE
2.1.4 CONCLUSIONS
2.2 APERÇU DES METHODES DE MONETISATION DES BIENS ET SERVICES NON MARCHANDS (EXTERNALITES ET COUTS PRIVES)
2.2.1 LES METHODES BASEES SUR L’EXPERTISE DES DOMMAGES (OU DE LA DETERIORATION DE BENEFICES)
2.2.2 LES METHODES BASEES SUR LES PREFERENCES INDIVIDUELLES (DETERMINATION DU CONSENTEMENT A PAYER)
2.3 MONETISATION DES COUTS D’INCONFORT
2.3.1 LES CONSEQUENCES DE L’INCONFORT THERMIQUE D’ETE
2.3.2 MONETISATION DE L’INCONFORT DANS LE SECTEUR TERTIAIRE
2.3.3 MONETISATION DE L’INCONFORT THERMIQUE DANS LE SECTEUR RESIDENTIEL
2.3.4 ETUDE DU CONFORT ACOUSTIQUE
2.4 MONETISATION DES EXTERNALITES LIEES AU CONFORT D’ETE
2.4.1 DETERMINATION DES EXTERNALITES A PRENDRE EN COMPTE DANS CETTE ETUDE
2.4.2 MONETISATION DES EXTERNALITES ENVIRONNEMENTALES (HORS EFFET DE SERRE)
2.4.3 MONETISATION DES EXTERNALITES LIEES AU CHANGEMENT CLIMATIQUE
2.4.4 ETUDE DES EXTERNALITES NON-ENVIRONNEMENTALES
2.4.5 CALCUL DES EXTERNALITES ASSOCIEES A LA CONSOMMATION D’ENERGIE
2.5 CONCLUSION : RECAPITULATIF DES METHODES RETENUES POUR LA SUITE DE L’ETUDE QUANT A L’EVALUATION ET LA MONETISATION DE L’INCONFORT ET DES EXTERNALITES
CHAPITRE 3. ETUDE D’ACTIONS D’AMELIORATION DU CONFORT D’ETE PORTANT SUR L’ENVELOPPE ET L’USAGE DU BATIMENT
TABLE DES MATIERES
INTRODUCTION
3.1 DEVELOPPEMENT D’UNE METHODOLOGIE D’EVALUATION DES ACTIONS PORTANT SUR L’ENVELOPPE ET L’USAGE DES BATIMENTS
3.1.1 DESCRIPTION GENERALE DE L’APPROCHE D’EVALUATION ADOPTEE
3.1.2 SPECIFICATION DE L’ENVIRONNEMENT DE SIMULATION
3.1.3 SELECTION DES ACTIONS A EVALUER DANS LE CADRE DE CE CHAPITRE
3.2 ETUDE DU POTENTIEL D’ACTIONS PORTANT SUR L’ENVELOPPE ET L’USAGE DU BATIMENT EN TERMES DE REDUCTION DES BESOINS DE REFROIDISSEMENT ET D’AMELIORATION DU CONFORT ESTIVAL
3.2.1 ETUDE DES BESOINS D’ENERGIE ET DU CONFORT ESTIVAL DANS LES PIECES DE REFERENCE
3.2.2 SPECIFICATION TECHNIQUE DES ACTIONS ETUDIEES DANS LE SECTEUR TERTIAIRE
3.2.3 POTENTIEL D’AMELIORATION DU CONFORT D’ETE DANS LE SECTEUR TERTIAIRE
3.2.4 DESCRIPTION TECHNIQUE DES ACTIONS ETUDIEES POUR LE RESIDENTIEL
3.2.5 POTENTIEL DE REDUCTION DES BESOINS DE REFROIDISSEMENT ET D’AMELIORATION DU CONFORT DANS LE SECTEUR RESIDENTIEL
3.3 ETUDE DU CONFORT D’ETE DANS LES BATIMENTS RENOVES DANS UNE OPTIQUE DE REDUCTION DES CONSOMMATIONS DE CHAUFFAGE
3.3.1 IMPACT D’ACTIONS DE RENOVATION ORIENTEES « CHAUFFAGE » SUR LE CONFORT D’ETE
3.3.2 AMELIORATION DU CONFORT D’ETE DANS LES BATIMENTS RENOVES
3.3.3 CONCLUSIONS
3.4 CONFORT D’ETE ET PERSPECTIVE DU CHANGEMENT CLIMATIQUE
3.4.1 CHANGEMENT CLIMATIQUE : ADAPTATION ET ATTENUATION
3.4.2 PRESENTATION DES FICHIERS CLIMATIQUES UTILISES
3.4.3 IMPACT SUR LA DEMANDE D’ENERGIE ET LE CONFORT D’ETE
3.5 EVALUATION DES COUTS GENERALISES ASSOCIES AUX ACTIONS D’AMELIORATION DU CONFORT D’ETE
3.5.1 HYPOTHESES DE COUTS CONCERNANT LES BIENS MARCHANDS LIES A L’AMELIORATION DU CONFORT D’ETE
3.5.2 EVALUATION DES COUTS D’INCONFORT
3.6 CONCLUSIONS ET PREMIERES RECOMMANDATIONS
CHAPITRE 4. EVALUATION DES PERFORMANCES ENVIRONNEMENTALES DES CLIMATISEURS INDIVIDUELS ET PERSPECTIVES D’AMELIORATION
TABLES DES MATIERES
INTRODUCTION
4.1 DEVELOPPEMENT D’UNE METHODE DE CARACTERISATION DES PERFORMANCES ENERGETIQUES DES APPAREILS
4.1.1 EVOLUTION SAISONNIERE DES PERFORMANCES ENERGETIQUES
4.1.2 DETERMINATION D’INDICES DE PERFORMANCES SAISONNIERES EN MODE REFROIDISSEMENT (SEER) ET EN MODE CHAUFFAGE (SCOP)
4.2 ANALYSE DU CYCLE DE VIE DES CLIMATISEURS INDIVIDUELS
4.2.1 DETERMINATION ET SPECIFICATION DES APPAREILS DE REFERENCE
4.2.2 COLLECTE DES DONNEES NECESSAIRES A L’ACV
4.2.3 IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DES CAS DE REFERENCE
4.2.4 CONCLUSIONS : POTENTIELS D’AMELIORATION IDENTIFIES
4.3 PERSPECTIVES D’AMELIORATION DES PERFORMANCES ENVIRONNEMENTALES DES APPAREILS
4.3.1 DETERMINATION DES COUTS ASSOCIES AUX CAS DE REFERENCE
4.3.2 AMELIORATION DE L’EFFICACITE ENERGETIQUE DES CLIMATISEURS : PERSPECTIVES D’EVOLUTION DES INDICES DE PERFORMANCES SAISONNIERES
4.3.3 REDUCTION DES IMPACTS LIES AU CYCLE DE VIE DES FLUIDES FRIGORIGENES
4.4 CONCLUSION : RETOUR SUR LE TRAVAIL PRESENTE DANS CE CHAPITRE ET SUR SON
CONTEXTE GENERAL
CONCLUSION GENERAL

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